具有模板结构作为返回类型的虚函数？答案

【问题标题】：Virtual function with template struct as return type?具有模板结构作为返回类型的虚函数？
【发布时间】：2018-03-30 22:41:35
【问题描述】：

这是我的情况：

template <typename T>
struct Foo 
{
    Foo() {}
    Foo(T data) : _data(data) {}

    T _data;
};

struct Holder
{
    Holder() {}
    Holder(int a) : foo(a) {}

    virtual Foo<int> getFoo() { return foo; }
    virtual std::string type() { return "holder"; } // EDIT 2 EDIT 3: added virtual

    Foo<int> foo;
};

struct HolderInt : public Holder
{
    HolderInt() {}
    HolderInt(int a) : Holder(a) {}

    std::string type() { return "holderint"; } // EDIT 2
};

struct HolderString : public Holder
{
    HolderString() {}
    HolderString(std::string a) : Holder(0), foo(a) {}

    Foo<std::string> getFoo() { return foo; } // here is the dilema
    std::string type() { return "holderstring"; } // EDIT 2

    Foo<std::string> foo;
};

int main()
{
    std::vector<Holder*> holders;
    holders.push_back(new HolderString());

    return 0;
}

我正在寻找一种方法来实现这一点。我希望让它发挥作用的方式是维护一个单一的吸气剂，但如果我错过了一些对我的情况非常有用的东西，那就太好了。

编辑：我知道虚函数不能有不同的返回类型，但我正在寻找另一种选择。很抱歉之前没有这么说。

编辑 2：在进一步查看我的代码后，我意识到我错过了一些重要的东西。可以这么说，我有一个“to string”函数，我将在其中进行编辑。这可以帮助我区分每种结构类型，即使它们具有相同的 foo。我不知道在我查看了一段时间之前我怎么没有看到这个，但是我能够使用那个虚拟函数来解决这个问题。

【问题讨论】：

你错过了一个函数只能返回一个类型的事实；你有两个不同的 getter 返回两个不同的类型，一个Foo<std::string> 和一个Foo<int>。无论你想出什么 getter，它总是返回相同的类型。
这永远行不通。 Foo<int> 和 Foo<string> 不是协变类型，不能仅根据返回类型重载方法。
您的示例缺少一个关键部分：用例。请用holders[i]展示你会做什么。

标签： c++ polymorphism virtual

【解决方案1】：

如果我正确理解您的问题，请尝试以下操作：

template <typename T>
struct foo
{
  T data;

  foo() {}
  foo(T d) : data(d) {}

  void set(T d) { data = d; } // Good practice to also have a setter
  T get() { return data; }
};

struct holder_int
  : public foo<int>
{
  holder_int(int i) : foo(i) {}
};

struct holder_str
  : public foo<std::string>
{
  holder_str(const std::string& str) : foo(str) {}
};

这使用了一个通用（模板）结构foo，它也有一个通用（模板）get 函数。从该结构继承的每个结构都在 foo 中设置类型（如果有意义的话）。基本上，包含整数的结构将继承自 foo<int>，而包含双精度的结构将继承自 foo<double>。

【讨论】：

这是一个很好的解决方案，但它在我的代码中不起作用。我为这个问题编写的这个通用代码缺少我正在进行的所有其他内容，并且我的项目是围绕“持有人”结构（在我的实际代码中它将是一个类）作为基础并具有其他不一定必须具有不同类型值的持有者类型。我计划制作多种其他 HolderString 类型，它们具有 Data 但具有不同的功能。
持有者类是否可以是通用的并具有通用的 getter/setter，然后所有其他持有者都继承该通用持有者？ foo 结构的意义是什么。

【解决方案2】：

这行不通。在编译时，编译器必须为每个变量指定一个类型。让我们假装你可以做你想做的事

// illegal code
struct Holder {
    virtual ? get() = 0;
};

struct HolderInt : Holder {
    int get() override { return 0; }
};

struct HolderString : Holder{
    std::string get() override { return ""; }
};

现在假设您有一个函数采用Holder*

void func(Holder* holder) {
    auto t = holder->get(); // type of t must be known at compile-time

    constexpr auto sz = sizeof t; // must be known at compile-time
    using Type = decltype(t); // must be known at compile-time
}

t 的类型必须在编译时知道，但是你的代码使得直到运行时才知道。

【讨论】：